论文摘要
随着我国汽车保有量的逐年增加,停车难的问题正严重阻碍着城市的发展。立体车库由于自身的众多优势,是解决城市停车难的有效途径。但我国的立体车库行业起步较晚,加上企业实力有限,不具备自行研发的能力,导致我国立体车库产品技术落后,成本高昂,不利于立体车库的普及。而我国的立体车库与发达国家的立体车库主要是在电机控制系统方面的差距。电机控制系统是立体车库的核心,是决定立体车库性能优劣的关键因素。电机是立体车库的动力源,故能否对电机进行有效控制直接决定了立体车库的存取车效率,运动精度,稳定性及安全性等。因此研究一种新型的立体车库电机控制系统具有十分重要的现实意义。当前的立体车库电机控制系统普遍采用转速开环控制,电机实际转速与预设转速存在较大偏差,且在遭受扰动后电机电磁转矩变化,转速的响应时间增加。此外,恒压频比变压变频调速是基于电机的稳态数学模型,在动态情况下调速的精度较低。通过安装测速装置反馈电机转速,对其进行闭环控制,采用矢量控制代替恒压频比变压变频,可以对电机转速进行实时控制。由于矢量控制对转矩电流和励磁电流分别控制,可以控制电机的转矩,使电机的实际转速快速跟踪预设转速,动态性能优良。根据定位控制原理,接近定位点时的车板速度对平层精度有很大影响。在矢量控制可对载车板速度进行有效控制的前提下,由定位控制原理可知,根据车板移动距离的不同选择合理的速度曲线,可以提高立体车库的运行效率。由于矢量控制需要获得电机的精确数学模型,这在工程实际中难以做到,导致在电机参数摄动时性能急剧恶化。而自抗扰控制器可以将被控对象自身的未知部分和遭受的外扰作为总的扰动进行估计并补偿,具有很强的鲁棒性。因此基于自抗扰控制器设计的异步电机矢量控制系统能够克服矢量控制在普通闭环控制时的缺欠。此外,采用电流滞环跟踪脉宽调制代替正弦脉宽调制可以得到近似正弦的逆变电流,有利于减小电磁转矩脉动。仿真结果验证了电机控制系统改进方案的有效性。立体车库具有广阔的市场前景,对立体车库电机控制系统进行改进必将产生巨大的经济和社会效益。本文提出的改进方案符合新一代立体车库的要求,具有一定的可行性。
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